·362· 智能系统学报 第15卷 础意识一情感一理智一智能策略一智能行为”。 中国的安全科学起源于矿业工程，由于行业 给出相关定义和概念3。 特征的影响，安全科学研究的重点仍聚焦于矿业 定义1本体论信息：客体的运动状态以及 技术，当然随着时代的发展又出现了化工安全 状态变化的方式，是客体本身散发出来的信息。 建筑安全等一系列子领域。但这些领域只关注于 定义2认识论信息：主体能够感知到的客 具体行业技术，从技术层面保证安全，虽然成效 体的本体论信息，是主体能接收的信息。 显著但对安全科学基础理论贡献甚微。更为深层 定义3全信息：同时具备语法信息、语义信 次的，安全科学理论也是基于物质的机械还原方 息、语用信息的认识论信息，是三位一体的 法论，也是分而治之的处理手段。因此安全科学 概念。 本身缺乏对信息的处理能力。但安全科学的研究 定义4知识：认识论信息由主体进行智能 对象是系统可靠性，只有保证系统功能完全，才 加工、理论和记忆，形成可处理客体的规则。 可能保证系统安全。而系统可靠性研究也具有着 定义5基础意识：根据主体本能知识和常 独特之处。 识知识产生基础意识反应。 系统可靠性是在系统层面上研究客体完成功 定义6情感：主体根据本能知识、常识知识 能的能力。那么这个过程应该包括：信息收集、 和经验知识产生感情反应。 信息处理、安全评价、得出结论和采取措施等，实 定义7理智：主体根据本能知识、常识知 际上就是从故障信息到安全决策的过程。进一步 识、经验知识和规范知识产生理智反应。 抽象就是主体和客体之间寻求系统安全的信息流 定义8智能策略：情感与理智两者的综合 动问题。该信息流动问题的解决需要信息转化机 决策生成智能策略，用于指导主体实施带有目的 制、需要信息智能处理的数学基础，还需要站在 性的智能行为。 系统论高度着眼安全科学领域的立足点，因此对 定义9智能行为：主体根据智能策略对客 该问题的解决是一项艰巨任务。这些问题导致了 体实施的带有目的性的行为。 各领域研究人员难以在更高层次系统范围内对该 上述过程就是信息生态方法论的核心，即信 问题达成共识。 息转换定律，也是机制主义的人工智能理论。从 由于钟义信等提出的信息生态方法论，作者 系统论角度，该过程完整地、全面地、相互联系地 崔铁军提出的空间故障树理论，及汪培庄提出的 阐明了信息转化过程中主体与客体之间的联系和 因素空间理论，使上述问题的解决成为可能。第 交互。在系统层面上完成了信息的智能处理，其 一节介绍了钟义信等提出的信息生态方法论，这 所包含的信息转换与智能创生定律及其各种简化 里不再论述。需要说明的是信息生态方法论着眼 形式将成为整个生物界的一个普适定律3。 于信息系统的生态（而不是静态）本质，通过研究 2智能的机制主义及数学原理与故 信息系统各个部分的相互关系，以及信息系统与 障信息处理 其环境之间的相互关系来实现系统整体良性生 长26。从该定义中可知，关键点在于信息系统、 作者长期从事安全科学基础理论研究，深知 运动本质、相互联系、环境影响和系统良性生长， 目前安全领域的发展难以适应当今和未来的科技 因此信息生态方法论称为信息处理的机制。因素 发展。首先安全科学方法论分析问题的基础即为 空间理论认为事物的描述、分类、辨识及处理的 故障数据，是故障信息的一种形式，而获得故障 基础都是因素，因素是区分事物最基本的要素。 数据存在很大困难。主要在于设备系统的误差、 因素空间根本目的是要为信息描述提供普遍框 人系统的失误和环境系统的扰动。而且当影响客 架，为思维科学奠定严格的数学基础。在当前， 体的因素多样、显性和隐形因素并存，特别是当 它要为数据科学提供数学理论基础，为构建人机 基于人的知识进行决策时，这些故障信息如何进 认知体的巨大工程效力2。因此因素空间理论被 行处理才能形成认知论信息，从而形成知识，产 誉为信息科学和智能分析的数学基础，其关键点 生智能策略从而指导人们或机械采取智能行为处 在于因素、系统、背景关系及因素推理等。空间 理客体，成为目前和今后一段时间内安全科学所 故障树理论在安全科学领域内主要研究系统可靠 要面对的问题。 性问题。该理论认为系统工作于环境之中，由于础意识—情感—理智—智能策略—智能行为”。 给出相关定义和概念[23-26]。 定义 1 本体论信息：客体的运动状态以及 状态变化的方式，是客体本身散发出来的信息。 定义 2 认识论信息：主体能够感知到的客 体的本体论信息，是主体能接收的信息。 定义 3 全信息：同时具备语法信息、语义信 息、语用信息的认识论信息，是三位一体的 概念。 定义 4 知识：认识论信息由主体进行智能 加工、理论和记忆，形成可处理客体的规则。 定义 5 基础意识：根据主体本能知识和常 识知识产生基础意识反应。 定义 6 情感：主体根据本能知识、常识知识 和经验知识产生感情反应。 定义 7 理智：主体根据本能知识、常识知 识、经验知识和规范知识产生理智反应。 定义 8 智能策略：情感与理智两者的综合 决策生成智能策略，用于指导主体实施带有目的 性的智能行为。 定义 9 智能行为：主体根据智能策略对客 体实施的带有目的性的行为。 上述过程就是信息生态方法论的核心，即信 息转换定律，也是机制主义的人工智能理论。从 系统论角度，该过程完整地、全面地、相互联系地 阐明了信息转化过程中主体与客体之间的联系和 交互。在系统层面上完成了信息的智能处理，其 所包含的信息转换与智能创生定律及其各种简化 形式将成为整个生物界的一个普适定律[23-26]。 2 智能的机制主义及数学原理与故 障信息处理 作者长期从事安全科学基础理论研究，深知 目前安全领域的发展难以适应当今和未来的科技 发展。首先安全科学方法论分析问题的基础即为 故障数据，是故障信息的一种形式，而获得故障 数据存在很大困难。主要在于设备系统的误差、 人系统的失误和环境系统的扰动。而且当影响客 体的因素多样、显性和隐形因素并存，特别是当 基于人的知识进行决策时，这些故障信息如何进 行处理才能形成认知论信息，从而形成知识，产 生智能策略从而指导人们或机械采取智能行为处 理客体，成为目前和今后一段时间内安全科学所 要面对的问题。 中国的安全科学起源于矿业工程，由于行业 特征的影响，安全科学研究的重点仍聚焦于矿业 技术，当然随着时代的发展又出现了化工安全、 建筑安全等一系列子领域。但这些领域只关注于 具体行业技术，从技术层面保证安全，虽然成效 显著但对安全科学基础理论贡献甚微。更为深层 次的，安全科学理论也是基于物质的机械还原方 法论，也是分而治之的处理手段。因此安全科学 本身缺乏对信息的处理能力。但安全科学的研究 对象是系统可靠性，只有保证系统功能完全，才 可能保证系统安全。而系统可靠性研究也具有着 独特之处。 系统可靠性是在系统层面上研究客体完成功 能的能力。那么这个过程应该包括：信息收集、 信息处理、安全评价、得出结论和采取措施等，实 际上就是从故障信息到安全决策的过程。进一步 抽象就是主体和客体之间寻求系统安全的信息流 动问题。该信息流动问题的解决需要信息转化机 制、需要信息智能处理的数学基础，还需要站在 系统论高度着眼安全科学领域的立足点，因此对 该问题的解决是一项艰巨任务。这些问题导致了 各领域研究人员难以在更高层次系统范围内对该 问题达成共识。 由于钟义信等提出的信息生态方法论，作者 崔铁军提出的空间故障树理论，及汪培庄提出的 因素空间理论，使上述问题的解决成为可能。第 一节介绍了钟义信等提出的信息生态方法论，这 里不再论述。需要说明的是信息生态方法论着眼 于信息系统的生态 (而不是静态) 本质，通过研究 信息系统各个部分的相互关系，以及信息系统与 其环境之间的相互关系来实现系统整体良性生 长 [26]。从该定义中可知，关键点在于信息系统、 运动本质、相互联系、环境影响和系统良性生长， 因此信息生态方法论称为信息处理的机制。因素 空间理论认为事物的描述、分类、辨识及处理的 基础都是因素，因素是区分事物最基本的要素。 因素空间根本目的是要为信息描述提供普遍框 架，为思维科学奠定严格的数学基础。在当前， 它要为数据科学提供数学理论基础，为构建人机 认知体的巨大工程效力[23]。因此因素空间理论被 誉为信息科学和智能分析的数学基础，其关键点 在于因素、系统、背景关系及因素推理等。空间 故障树理论在安全科学领域内主要研究系统可靠 性问题。该理论认为系统工作于环境之中，由于 ·362· 智 能 系 统 学 报 第 15 卷